java集合详解

Posted 2020-12-16 qiuyingbo

一、常用的集合

1、Collection 接口的接口 对象的集合（单列集合）{

 　　----------->List 接口：元素按进入先后有序保存，可重复{

　　　　　　　--------------->LinkedList 接口实现类， 链表， 插入删除， 没有同步， 线程不安全

　　　　　　　--------------->ArrayList 接口实现类， 数组， 随机访问， 没有同步， 线程不安全

                         -------------->Vector 接口实现类 数组， 同步， 线程安全   (Stack 是Vector类的实现类)

　　　　　　　}

       ----------->Set 接口： 仅接收一次，不可重复，并做内部排序{

                       --------------->HashSet 使用hash表（数组）存储元素

　　　　　　 --------------->LinkedHashSet 链表维护元素的插入次序

　　　　　　 --------------->TreeSet 底层实现为二叉树，元素排好序

                    }

}

2.Map 接口 键值对的集合 （双列集合）{

     ----------->Hashtable 接口实现类， 同步， 线程安全

     ----------->HashMap 接口实现类 ，没有同步， 线程不安全{

　　　　　　------------->LinkedHashMap 双向链表和哈希表实现

                     ------------->WeakHashMap

　　　　　　}

     ----------->TreeMap 红黑树对所有的key进行排序

     ----------->IdentifyHashMap

}

二、对比

1.List和Set:
有序性：
①list是按插入顺序排序
②set是无序的
唯一性：
①list存储数据可重复
②set存储数据唯一
获取元素：
①list可以通过索引直接操作元素
②set不能根据索引获取元素
2.ArrayList和LinkedList和Vector
（注：数据结构的存储方式只有两种：数组-顺序存储和链表-链式存储）
①ArrayList：查询快，增删慢，线程不安全，效率高，可以存储重复元素
底层数据结构是数组，数组是紧凑连续存储，可以随机访问，可通过索引快速定位对应元素，故查询快；而想在数组中间插入和删除，每次必须移动
后面的数据以保持连续，就造成速率慢。
②LinkedList：查询慢，增删快，线程不安全，效率高，可以存储重复元素
底层数据结构是链表，链表因为元素不连续，而是靠指针指向下一个元素的位置，所以不存在数组的扩容问题；
如果知道某一元素的前驱和后驱，操作指针即可删除该元素或者插入新元素，时间复杂度O(1)，增删快。
但是正因为存储空间不连续，你无法根据一个索引算出对应元素的地址，所以不能随机访问，查询就慢；而且由于每个元素必须存储指向前后元素位置的指针，会消耗相对更多的储存空间。
③Vector：底层数据结构是数组，查询快，增删慢，线程安全，效率低，可以存储重复元素 ；这里vector为何是线程安全的，因为它源码中可以看出Vector类中的方法很多有synchronized进行修饰
同时这也导致了其效率低下相比较ArrayList

3.HashSet、LinkedHashSet、TreeSet
① HashSet：底层数据结构采用哈希表实现，元素无序且唯一，线程不安全，效率高，可以存储null元素；
元素的唯一性是靠所存储元素类型是否重写hashCode()和equals()方法来保证的，如果没有重写这两个方法，则无法保证元素的唯一性。
② LinkedHashSet：底层数据结构采用链表和哈希表共同实现，链表保证了元素的顺序与存储顺序一致，哈希表保证了元素的唯一性。线程不安全，效率高。
③TreeSet底层数据结构采用二叉树来实现，元素唯一且已经排好序；唯一性同样需要重写hashCode和equals()方法，二叉树结构保证了元素的有序性。
根据构造方法不同，分为自然排序（无参构造）和比较器排序（有参构造），自然排序要求元素必须实现Compareable接口，并重写里面的compareTo()方法，元素通过比较返回的int值来判断排序序列，返回0说明两个对象相同，不需要存储；比较器排需要在TreeSet初始化是时候传入一个实现Comparator接口的比较器对象，或者采用匿名内部类的方式new一个Comparator对象，重写里面的compare()方法；